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水平定向转施工方案简介:
水平定向钻(Horizontal Directional Drilling, HDD)是一种非开挖的地下管线施工技术,主要用于铺设和修复地下管道、电缆等设施。施工方案通常包括以下几个步骤:
1. 项目规划:首先进行项目评估和规划,确定管线的起点、终点、转弯点和穿越的障碍物,如建筑物、道路等。
2. 钻孔设备选择:根据土壤类型、管线直径和深度等因素选择合适的钻机。一般有动力钻机、液压钻机等。
3. 钻进:在地面钻进点,通过导向设备引导钻头沿预设的路径进行钻孔。钻孔过程中,钻头会不断推进并排出土壤,形成一个连续的孔道。
4. 管线安装:钻孔完成后,将管线通过孔道拉入地下。通常使用推送器或者拉管机进行操作,确保管线平直。
5. 回填:管线安装完成后,孔道内需要进行回填,通常是使用土壤或其他材料,以恢复地形并保证管线的稳定性。
6. 质量控制:施工过程中会进行质量检查,包括管线的直线度、强度、密封性等,确保符合设计要求。
7. 文档记录:施工过程中要详细记录每个步骤和结果,为后期维护提供依据。
总的来说,水平定向钻施工方案具有对地表影响小、施工成本低、效率高的优点,是现代城市地下管线施工的常用技术。
水平定向转施工方案部分内容预览:
定位及导向岗位—1人。主要职责:勘察工地,确定适当的钻机布置、入土、出土角度和高程,确定孔径及分级回扩方案,操作定位及导向仪器,发出调整钻孔轨迹的指令,并与钻机机长交流这些决定,记录导向数据。
钻机机长(或班长)—1人。主要职责:准备和配置钻具,操纵钻机,与导向人员交流钻进情况,设定机组的进度计划和工作状态,管理机组人员。
钻进泥浆配制人员—3人。主要职责:掌握整个钻进液的搅拌、净化和循环系统,监视需要的水量,保持良好的水质、调节PH值,按特殊的施工要求调整合适的钻进液成分,使粘度、固相含量、比重等技术指标达到要求。
机械工、电工—2~3人。主要职责:监视与维护机械及电气设备的正常运转,出现故障时进行维修,帮助钻进中的所有其它操作。
普工—4~7人。主要职责:帮助进行所有的钻进操作JT∕T 994-2015 公路工程 路面基层稳定用水泥,包括操作钻杆、监测泥浆池、搅拌泥浆、供应水、操作重型设备以及管线的连接。
水平定向钻进施工的主要工艺流程如下:
——原有地下管线及过去施工情况的调查
——进一步确认设计、图纸及计算
——测量入土点、出土点、钻孔轨迹轴线和切点
——减阻试验(如果需要)
——处理钻杆的过度弯曲
——准备钻进液混合设备
——分级回扩(根据管径的大小而定)
——撤走钻机和人员或迁移到下一个工地
三、水平定向钻进施工方案
(1)、钻机场地施工程序
1.测量放线:根据实际情况与施工经验放出钻机场地控制线及设备摆放位置线,确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。
2.由于施工场地交通便利,钻机场地稍加平整,能保证钻机、动力站及泥浆泵等设备即时就位,撤场。
3.泥浆用料准备:施工用淡水取河水放入水罐,经沉淀后利用;膨润土及必要的添加剂按计划配足。
4.钻机及配套设备就位:首先将钻机就位在穿越主管中心线位置上,根据现场情况,钻机就位完成后,进行系统连接、试运转,保证设备正常工作。
5.测量控向参数:按操作规程标定控向参数,如遇穿越工程现场地形复杂,不利于测量,为保证数据准确,在管中心线的五个不同位置测取,且每个位置至少测四次,进行对比,并做好记录。
6.泥浆配制:按本次穿越泥浆工艺要求及地质情况编写配制方案,确定正确的混合次序,按不同的地层配制出符合要求的泥浆。
7.泥浆控制:泥浆是定向穿越中的关键因素,我们将针对不同的地层采用不同的泥浆,确保工程的顺利完工。
(2)、材料的选择及熔接
根据设计的要求管材采用HDPE实壁管,管径为φ450PE。
熔接场地要有保护措施,以免直接受到日晒雨淋,相对湿度不超过80%。如果熔接场地周围的环境条件不符合以上规定,就必须在熔接场地人为地创造适宜的条件(如采用加工棚)。
熔接前须准备好220V电源,相应管径的对熔机一台,测温仪一台,铁铲一把,无毛抹布及酒精,电刨一台,液压泵一台。所使用的熔接设备须要具备良好的技术状况并经认真检查。
被熔接的管材不能有破损,每一个接口要求干净(不得有油、漆、灰尘等)。
将两根管材放到对熔机上并固定,通过调节夹紧钳,使两跟管材的熔接段面对齐。用电刨将管材熔接面刨平,刨平后检查一下熔接面的同心度,最大允许位移量V≤0.1S,且V最大不超过1mm。用沾有酒精的抹布将两连接管道段面擦干净。接通电热板电源,当电热板温度达到熔接温度时,继续加热10分钟,使电热板温度均匀。将电热板放在两根熔管端面之间,把熔管压在加热板上,并使其熔融以消除端面的残余不平面,此时压力为1.0Kg/cm2。管口熔接面被削平后,挤压力要下降到最小,熔接面几乎不与电热板接触,加热完后,移开电热板,侧向推压管材,管材的熔接面就粘结在一起。松开夹具,卸下对熔机,用电刨将冷却的融质翻卷刨掉,将套管移至熔口中央均匀放置。
为了保证熔接质量,熔工要完全熟悉熔接工艺参数以及所用的工具,操作过程中要有两人以上,操作要有班长监护,他负责检查熔接工艺规定的精度和允许公差,另外他还负责熔接情况记录,并进行目测检查。
(3)、水平定向钻进钻进工艺及措施
水平定向钻进钻进工艺流程
1.测量控向参数:按操作规程标定控向参数,要求细心并尽可能多测取参数并做好记录,进行对比,选择最佳参数值。
3.钻导向孔:钻进导向孔是水平定向钻进施工的最重要阶段,它决定铺设管线的最终位置。钻杆按设计的进入点以预先确定的8—20°角度钻入地层,在钻进液喷射钻进的辅助作用下,钻孔向前延伸。在每一根钻杆钻入后,应利用手持式跟踪或有缆式定位仪测量钻头位置,推荐至少钻进每根钻杆应测量一次。对已有地下管线、关键的出口点或调整钻孔轨迹时,应增加测量点。将测量数据与设计轨迹进行比较,确定下一段要钻进的方向。钻头在出口处露出地面,测量实际出口是否在误差范围之内。如果钻孔的一部分超出误差范围,可能要拉回钻杆,重新钻进钻孔的偏斜部分。
钻机采用土行孙DDW-200水平定向钻机
4.预扩孔:考虑到本工程是穿越直径450HDPE管,1孔,预扩孔,扩孔均采用Φ200、Φ450的扩孔器二级扩孔。
基本上只要采用以上扩孔之后,可直接回拖铺管。但是,遇到地层情况复杂时,回扩直径越大越好;但是,孔径越大,维持孔壁稳定越困难。
5.管线回拖:回拖是定向穿越的最后一步,也是最为关键的一步,在回拖时采用的方式是:最后一级扩孔器+60T回拖万向节+所要穿越的管线。在回拖时进行连续作业,避免因停工造成阻力增大。管线回拖前要仔细检查各连接部位的牢固,并在60T回拖万向节和回拖管道之间增加两个抗拖力为80T的卸扣,调整在回拖过程中的角度。
6.泥浆控制:泥浆是定向穿越中的关键因素,如穿越经过地层有粉质黏土及粘土,我们将针对不同的地层采用不同的泥浆。
a.水源就近取用河水,在水罐中沉淀、过滤后配浆。
b.按照事先确定好的泥浆配比用一级膨润土加上泥浆添加剂,配出符合要求的泥浆。
c.使用的泥浆添加剂有:降失水剂、提粘剂和防塌润滑剂等。所加添加剂采用环保型添加剂,符合环保要求。
d.为了确保泥浆的性能,使膨润土有足够的水化时间,在用量不改变的情况下,我们采取增加泥浆储存罐的数量,在此工程中我们使用1个配浆罐。
e.泥浆在各个阶段所起的作用如下:(1)钻导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥沙携带出孔外,同时维持孔壁的稳定,减少推进阻力;(2)预扩孔阶段要求泥浆具有很好的护壁效果,防止预扩孔坍塌,提高泥浆携带能力;(3)扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的护壁、携砂能力;同时还有很好的润滑能力,减少摩阻和扭矩;
f.施工剩余泥浆在河道清淤时有槽罐车运走,现场清理干净。
四、施工中的主要危险点识别与控制:
(1)、在导向孔钻进过程中,造斜段应调整合适的钻进角度,在到达接管工作坑时,钻杆调整为水平。在以后钻进过程中按重力管线坡度要求精确控制钻进角度,并保证深度要求。
(2)、在分级扩孔时,应逐级慢速扩孔,并调整泥浆流量,确保形成良好的孔壁。
(3)、泥浆配比严格按规程操作,粘度控制在45秒。
(4)、在管道回拖时采用细土袋支撑,起到减阻的作用。
(5)、因地质情况原因,在管线回拖过程中,如果采用边熔接边回拖,则管线在地下停留时间过长,随着时间的增长,塌孔更严重,可能将管线“抱死”造成穿越失败,给施工带来不必要的损失。所以在保证熔接质量的前提下应尽可能加快拖拉进度。
(6)、道路及附属设施的保护工作:
a.为保护道路路面,钻机在运输转移过程中必须使用40T平板拖车转移,钻机不允许直接在道路上行走。
b.钻机在装卸过程中,如果钻机需要在路面爬行,必须使用专用聚乙烯护垫,垫在履带下,保护路面。
c.工作坑的开挖必须采用钢板桩防护,防止塌方,确保人员、道路、设备安全。
d.在钻导向孔时必须按图施工,保障钻进深度,由土壤挤压应力回放,填满空隙,防止路面塌陷。
(1) 工期计划实行动态控制YD/T 1817-2017标准下载,采用组织措施、技术措施和经济措施加以规范和约束。
(2)主要采用事前控制,同时,做好阶段性检查,分析找出影响施工计划的原因,及时纠正偏差。从而做到事中和事后控制,保证施工计划的完成。
(3) 编制详细可行的施工计划,并跟踪了解工程进展情况,收集反馈信息,根据统计结果,进行进度与计划的比较,分析影响施工进度的原因,寻找对策,提出更改措施,经过调整,形成一个新的施工计划。
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污水管水平定向钻穿越工程
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